基于物聯網技術的智能交通控制系統研究

聶冰花

摘要：該文將詳細介紹影響智能交通控制系統應用安全的主要因素，通過專業的研究與調查，精準找出智能交通控制體系的框架設計，其內容包含信號采集、交通控制體系等，并提出以流量檢測技術、信號控制器、模糊控制及車路協同體系為基礎的智能交通控制體系的應用實踐，利用該項實踐可有效改善交通控制水平，從而提升智能交通控制系統的應用效果。

關鍵詞：智能交通控制系統? 物聯網技術? 模糊控制? 信號控制器

中圖分類號： TP391.4;U495???? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-3791（2021）01（b）-0000-00

Research on Intelligent Traffic Control System Based on Internet of Things

NIE Binghua

（Patent Examination Cooperation（Henan）， Center of the Patent Office， CNIPA， Zhengzhou， Henan Province， 450000 China）

Abstract： This paper will introduce in detail the main factors affecting the application safety of intelligent traffic control system. Through professional research and investigation， it accurately finds the framework design of intelligent traffic control system， which includes signal collection， traffic control system， and proposes the application practice of intelligent traffic control system based on traffic detection technology， signal controller， fuzzy control and vehicle-road coordination system. Using this practice can effectively improve the level of traffic control， so as to enhance the application effect of intelligent traffic control system.

Key Words： Intelligent traffic control system; Internet of Things technology; Fuzzy control; Signal controller

在物聯網技術的引導下，智能交通控制體系建設可處在良性發展中，相關人員應利用該系統的搭建來改善區域交通的整體運行態勢，在使用模糊控制、信號控制器的情況下，可高效地完成智能交通控制體系內部各項功能的連接，增強該系統內部跟蹤、監測與管理的全方位發展。

1影響智能交通控制系統應用安全的主要因素

一般來講，影響智能交通控制系統應用安全的主要因素為該系統內部的機械設備存有安全問題，在智能交通控制體系內，各類機械物體可進行有效連接，部分機械設備在連接時帶有極強的復雜性、危險性，雖然多數物聯網機器與感知節點不必采用人工監控，但受某些要素影響，該類設備在運行時仍會出現些許漏洞，若該系統內的硬件軟件遭受侵襲，則會降低該類設備的使用效果。當感知網絡的信息傳輸產生安全問題時，其主要原因為智能交通控制體系的傳感節點功能設計較簡單，由于其自身能量存有不同類型的備用電池，該系統的信息保護水準則呈現下降趨勢。無論是溫度測量還是水文監測，物聯網系統內部的信息傳輸都存有不同標準，在標準不同的情況下適時縮減了智能交通控制體系的應用安全[1]。此外，雖然智能交通控制體系內的網絡信息傳輸功能較完善，但由于物聯網體系內的數據信息較多，在正式使用時相關人員需對其實行合理判斷，若信息數據的應用不合理將直接削弱該體系的應用效果，因而在設計智能交通控制體系的整體框架時，相關人員應科學明確該體系內部的各項控制性內容。

2智能交通控制體系的框架設計

2.1信號采集

在搭建智能交通控制體系的內部框架前，相關人員應適時完成相關區域的信號采集工作。通常來講，收集車輛信息的方法較多，可使用固定式收集，即利用專業檢測設備，如標簽閱讀器、環形線圈、超聲波測試儀、地磁檢查儀、視頻檢測儀與微波檢測儀等來實行多角度、多方位的信息檢測，透過各項設備的精準檢查來完整了解相關地區具體的車輛流動信息[2]。在收集交通數據信息的過程中，相關人員應增加數據收集的精準度，利用相關器械較精準地完成數據采集，比如：可使用物聯網技術下的傳感器進行信息采集，在網絡系統的后臺運行不同類型的數據信息，并巧妙實行數據融合、結構化描述等預處理事務，給此后智能交通控制體系的整體建設帶去更為準確、標準的格式化數據，有助于相關設備機械對數據信息實行科學性分析，以增強智能交通控制體系搭建的合理性、可執行性[3]。

2.2交通控制體系

在完成信號采集后，相關人員可利用適宜的物聯網技術來架構智能交通控制體系，從該體系建設的重點上看，交通控制體系的建設為其架構核心。一般來講，在建設交通控制體系前，相關人員應利用物聯網技術將該體系劃分成不同層級，如控制中心級、控制區域級與控制路口級。針對控制中心級而言，該類層級的主要適用范圍為相關城市的所有區域，要借用物聯網技術來合理開展該類區域的交通控制，設計多項不同種類的管理功能，其管理功能需包含整體區域的全面監測、合理性服務的控制與對應性數據參數;從控制區域級的角度上看，在該區域平臺內，相關人員要完成區域交通信息數據的收集，該項內容有對不同信號處理的預測，并制訂出管控路口的執行方案，在優化區域路口的交通狀況時，其內部的區域控制器要及時完成信號的監測與管理;對于控制路口級的應用來說，該項層級需做到上傳與收集較完整的交通信息數據，精準制訂出符合地區交通建設的方案，再利用相關路口交通的具體需求來合理調制紅綠燈時間，在完成區域交通優化的情況下，讓該類信號時序處在最大臨界區間，全面增強路口情況與交通發展態勢的適應性，切實改善區域交通整體的流暢度[4]。

3以物聯網技術為基礎的智能交通控制體系的實踐應用

3.1流量檢測技術

針對流量檢測技術來說，其主要應用原理為射頻信號的高效使用，在當前空間電磁存有耦合的情況下，利用無接觸狀態來完成數據信息的傳遞與識別，可將超高頻段放置到相關區域的車輛管理中，透過適宜的物聯網技術來完成車牌的身份標識，將該系統當作車輛管理的信息載體，不但適時測算出車輛管理的內部信息，還需帶有適宜的車輛管控服務，并利用信息錄入等功能來完成與車輛控制相關的信息交互[5]。同時，流量檢測技術多運用在無線系統內，該技術的內部構成為兩項基礎元件與EPC編碼技術，在該項編碼技術的指引下，不同射頻都會帶有對應的編碼。技術人員將流量檢測技術放置在智能交通控制體系內部時，該技術會將進入到智能交通控制系統的車輛張貼標簽，使之生成感應電流，再將對應的數據信息發出，而相關天線在接收到該類信息后則要利用閱讀器來完成對應信號的處理、讀取，在掌握車輛運行頻率與具體情況的基礎上，需向智能控制體系發出信息收據，而該類體系在得到信息反饋的情況下，給出合理性決策，適時調整交通信號燈的變換周期，適時增強車流量的科學性，促進區域行車安全[6]。

3.2信號控制器

在應用智能交通控制體系期間，相關人員還應利用物聯網技術衍生出適宜的信號控制器，借用該項器械來更好地控制區域交通管理系統。一般來講，由于信號控制器的使用為嵌入式，在全面考量該交通系統的實際發展狀況后，需運用不同形態的芯片來完成交通控制體系的信號控制。在正式使用信號控制器前，技術人員應根據物聯網技術的具體操作步驟來設置嵌入類硬件平臺，在該平臺中安設多項數據管理功能，如數據的處理、控制與傳輸等，在拓展數據管理功能的基礎上，提升信號控制器的使用效果[7]。在應用嵌入式信號控制系統的過程中，技術人員需為該系統設置多項處理器與應用模塊，使其處理系統帶有高度集成特征，為區域交通控制實行合理的實時計算服務[8]。針對信號控制器而言，其內部模塊要精準集成多類通信接口，在使用信號控制機、流量檢測設備后完成對應的通信工作，而該部分與控制中心間的通信則要運用以太網來實現。若遭遇特殊情況，相關人員應在調試現場開展不同程度的人機交互，將輸出部分與輸入部分都放置在鍵盤陣列內，并精準設置接口、卡槽、顯示器與觸摸屏位置，針對系統的開發調試過程而言，其內部接口需由串口提供調試，在正式運行前需實行精準測量，使之有效達成運行調試與程序下載要求[9]。

3.3模糊控制

一方面，物聯網技術在與智能交通控制體系融合的過程中，相關人員還可利用相關技術來完成對交通信號的模糊控制。在當前的路段智能體系中，若單獨的交叉口未存有過多的交通需求，則可利用適宜技術來削減信號轉換周期，還要讓綠燈擁有至少15 s以上的時間，以保障各類車輛的安全通行;當交通需求量較大時，則要適當增加信號轉換周期，最長時間要保持在120 s以內，若超過該項數值則會給該區域交通系統造成不良影響。另一方面，在實行模糊控制器設計期間，相關人員需精準確認其內部結構，依照該系統結構內部實際狀況來確認輸出變量與輸入變量，再根據其獲取到的數據信息設定對應的模糊合集。對于模糊推理下的決策算法設計，相關人員應合理確定對應的模糊規則，再將該規則當作基礎背景來完成模糊推理工作，從模糊方式的使用角度上看，要利用有效性方式將模糊量轉化成精確量，并完成對具體對象的控制[10]。此外，相關人員在適時觀察區域交通具體的運行情況后，需依照該排隊長度來測算出當前該地區的交通需求，再使用模糊控制法來完成交通信號燈的控制，保障道路行人車輛的整體安全。

3.4車路協同體系

在進行智能交通控制體系的實際應用時，相關人員還應適時關注該控制體系的發展方向，即車路協同性，并依照該發展態勢適時搭建出車路協同智能運行系統。在進行車路協同智能體系的搭建時，技術人員應適時關注車路動態信息的交互，借用全動態交通控制過程來完成此類信息的融合與收集，有效完成車輛道路的安全性控制，增進路、車、人的協同性管理[11]。具體來看，在建設車路協同智能系統的過程中，相關人員需適時安置主機與以太網交換機，利用該機械設備的內部技術給出系統定位，為確認系統內部數據信息的安全，設置防火墻，在以太網交換機的周圍安置激光掃描系統、車載總線，在該類裝置內部安置車內傳感器信息數據，在完成車路協同智能體系的搭建后，還要利用計算機內部的多項功能來完成各項數據行為的監控，在保障各項數據信息精準度的同時，提升區域車路運行的協調性[12]。值得一提的是，在架構車路協同智能體系期間，相關人員應合理選擇物聯網技術，借助該項技術內部的應用效果來管理車輛道路的運行情況，及時審查出其運行過程中存有的各項問題，在查明引發該類問題的原因后，利用針對性舉措解決該問題，提升智能交通控制體系建設的專業性、執行性。

4結語

綜上所述，在設計智能交通控制體系的過程中，相關人員應依照區域交通的現實情況，合理安排系統內部的多項層級，利用其對交通數據信息的合理管控來強化交通系統設計效果，解決該系統建設中存有的各項安全問題，加強智能交通控制體系的建設質量。

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